4 Физический носитель нуля и единицы (vt-диаграмма с указанием зон «0» и «1»)

Информация ПЭВМ на физическом уровне кодируется следующим носителем, в качестве которого является напряжение. Исходное напряжение снимается с источника питания +5 вольт. Системные решения определяют рабочие уровни напряжения «1», при этом безразлично, что является причиной этого напряжения: заряд конденсатора, сопротивление p-n перехода транзистора или полупроводникового слоя ячейки памяти.

(2,5 – 5) – зона единицы Теоретическая кривая (выделенный прямоугольник) (0,5 – 2,5) – буферная зона, зона перехода (0 – 0,5) – зона нуля Х₁ – точка перехода в единицу Х₂ – точка перехода в ноль

Существует инверсная логика, когда удобно представлять в этой схеме 1 и 0 меняются местами. Применению инверсной логики обуславливается схемными решениями.

Иногда исполняется отрицательное напряжение (-5В). Под этим понимается использование плечевой схемы или Витовой пары.

Витая пара: выполняется для снижения помех при передаче высококачественного сигнала.

Двоичное число, носителем которого является напряжение, называют двоичным разрядом (битом).

Несколько разрядов, объединённые в ячейку (регистр), насчитывающий 8 разрядов, называется байтом.

2 байта составляют понятие машинное слово.

Всякое действие, инициируемое одним управляющим сигналом, или одной совокупностью управляемых сигналов и выполняемое за 1 такт синхросигнала, называется микрокомандой.

Порция информации, выраженная в совокупности управляющих сигналов, называется операндом.

Длительность импульса задается генератором синхросигнала.

Такая схема представления «1» разработана и предложена английским физиком Клодом Шенноном в 1950-60 гг.

5 Двоичное кодирование простых чисел (формула, пределы). Смещенный двоичный код (преимущества, пределы для простых чисел)

Двоичное число, носителем которого является напряжение, называют двоичным разрядом или битом.

Несколько разрядов, объединённые в регистр, насчитывающий 8 разрядов, называется байтом и изображаются -

2 байта и более составляют машинное слово.

Простые числа кодируются прямым двоичным кодом т.е. простым переводом десятичного числа в двоичную форму.

Простые числа без знака занимают все разряды байта - от 0 до 255.

Простые числа со знаком: знак числа( 0 - «+», 1- «-») -

пределы представления - от -127 до + 127.

Но возникает проблема нуля:

для вычислительной машины + 0 ≠ - 0 так как 00000000 ≠ 10000000

Существует решение этой проблемы: числа со смещённым кодом.

База смещения кода определяется старшим разрядом байта = 10000000.

В смещённом коде все числа положительные.

Число в смещенном коде получается за счет дополнения базы смещения реальным числом с учетом его знака:

например: 10000000 + 11001 = 10011001 – положительное число + 25,

10000000 - 11001 = 01100111 – отрицательное число - 25.

Пределы представления однобайтовых чисел: от – 128 до + 128.

Увеличение пределов достигается за счет количества байтов в слове.